Urządzenie i zasada działania falownika spawalniczego

W celu udanego pozyskania produktów z falownika konieczne jest poznanie urządzenia inwertera spawalniczego i zasad jego działania, aby w przypadku awarii można było go naprawić, ponieważ obecnie urządzenia typu falownika cieszą się dużym popytem i są przystępne cenowo. Możesz je kupić w sklepie lub zrobić samemu.

Schemat urządzenia inwertera spawalniczego

Schemat urządzenia do spawania falownika.

Zasada działania falownika spawalniczego

Sam falownik spawalniczy jest rodzajem zasilania o dużej mocy. Zasada działania jest podobna do zasilaczy impulsowych. Podobieństwo tkwi w osobliwościach transformacji energii, a mianowicie w następujących krokach.

Etapy konwersji energii w aparacie do spawania:

  • 220 V prostownik prądu przemiennego;
  • Konwersja prądu stałego do wysokiej częstotliwości;
  • redukcja napięcia wysokiej częstotliwości;
  • prostowanie wyjścia pod prądem.

Wcześniej podstawą urządzenia spawalniczego był transformator mocy o dużej mocy. Poprzez zmniejszenie prądu przemiennego sieci, umożliwił on uzyskanie wysokich prądów wymaganych do spawania z powodu uzwojenia wtórnego. Transformatory pracujące z normalną częstotliwością 50 Hz AC są bardzo obszerne i ważą dużo.

Wewnętrzny układ falownika

Schemat wewnętrznego urządzenia falownika.

Dlatego też, aby pozbyć się tej wady, wynaleziono inwerter spawalniczy. Jego rozmiar został zmniejszony poprzez zwiększenie częstotliwości jego działania do 80 kHz lub więcej. Im większa częstotliwość robocza, tym mniejsze wymiary urządzenia. Masa, odpowiednio, jest również mniejsza. I to jest oszczędność na materiałach do jej produkcji.

Gdzie można uzyskać te częstotliwości przy 50 Hz w sieci? W tym celu wynaleziono obwód inwertera, który składa się z tranzystorów dużej mocy przełączanych z częstotliwością od 60 do 80 kHz. Aby jednak mogły one funkcjonować, muszą dostarczać prąd stały. Można go uzyskać za pomocą prostownika składającego się z mostka diodowego, a także filtrów do wygładzania. Końcowym rezultatem jest stały prąd o napięciu 220 woltów. Tranzystory inwerterowe są podłączone do transformatora redukującego napięcie.

Ponieważ przełączanie tranzystorów odbywa się z wysoką częstotliwością, transformator działa na tym samym. Do pracy przy prądach wysokiej częstotliwości potrzebne są mniej transformatory objętościowe. Okazuje się, że rozmiar falownika jest niewielki, a moc robocza nie jest mniejsza niż jego niewygodnego poprzednika pracującego z częstotliwością 50 Hz.

Ze względu na konieczność przekształcenia urządzenia, pojawiło się kilka dodatkowych szczegółów dotyczących jego nieprzerwanego działania. Poznajmy je lepiej.

Powrót do spisu treści

Cechy urządzenia do spawania falownika

Funkcjonalność falownika spawalniczego

Funkcjonalność falownika spawalniczego.

Aby zmniejszyć rozmiar i wagę, urządzenia spawalnicze są montowane za pomocą obwodu inwertera.

Podstawowy schemat montażu:

  • prostownik niskiej częstotliwości;
  • falownik;
  • transformator;
  • prostownik wysokiej częstotliwości;
  • bocznik roboczy;
  • elektroniczna jednostka sterująca.

Każdy model falownika ma swoją własną charakterystykę, ale wszystkie opierają się na wykorzystaniu przetworników impulsów wysokiej częstotliwości. Jak napisano wcześniej, prąd przemienny 220V za pomocą potężnego mostka diodowego jest prostowany i wygładzany przez kondensatory.

Na kondensatorach do filtrowania prąd będzie 1,41 razy większy niż na wyjściu diod do rektyfikacji. Oznacza to, że przy napięciu 220 woltów na mostku diodowym na kondensatorach otrzymujemy 310 woltów prądu stałego. W sieci prąd może się różnić, dlatego kondensatory są zaprojektowane dla obszaru pracy z marginesem (400 woltów). Diody D161 lub B200 są powszechnie stosowane. Zespół diody GBPC3508 działa przy prądzie stałym 35 A. Wysokie napięcie przechodzi przez diody i nagrzewa się. Dlatego są instalowane na chłodnicy do chłodzenia. Jako element zabezpieczający do grzejnika podłączony jest bezpiecznik temperatury. Otwiera się, gdy temperatura wzrośnie do + 90 ° C

Kondensatory ustawiają różną głośność w zależności od modyfikacji urządzenia. Ich pojemność może osiągnąć rozmiar 680 mikrofaradów.

Prąd stały z prostownika i filtra jest podawany do falownika. Jest on montowany zgodnie ze schematem "skośny most" i składa się z dwóch tranzystorów z kluczem dużej mocy. W urządzeniu spawalniczym główne tranzystory mogą być tranzystorami IGBT lub MOSFET wysokonapięciowymi. Elementy te są zamontowane na chłodnicy, aby usunąć nadmiar ciepła.

W spawarce musi być również wysokiej jakości transformator wysokiej częstotliwości, który jest źródłem obniżenia napięcia. W falowniku waży kilkakrotnie mniej niż transformator mocy w spawarce. Uzwojenie pierwotne składa się ze 100 zwojów o grubości 0,3 mm. Uzwojenia wtórne: 15 zwojów drutu miedzianego 1 mm, 2 uzwojenia po 20 zwojów o przekroju 0,35 mm. Uzwojenia pierwotnego i wtórnego uzwojenia muszą się zgadzać. Wszystkie uzwojenia powinny być izolowane za pomocą lakierowanej tkaniny lub taśmy PTFE, aby poprawić przewodność. Wyjścia wszystkich uzwojeń w miejscu zamocowania zabezpieczają i lutują.

Poza głównymi elementami składowymi falownika, istnieje również tryb antyadhezyjny elektrody, płynna regulacja prądu spawania i system zabezpieczający przed przeciążeniami.

Specjalista może łatwo ustawić wymagany prąd spawania i dostosować go podczas spawania. Obecny zasięg jest dość szeroki - 30-200 A.

Schemat falownika spawalniczego

Schemat falownika spawalniczego.

Prostownik wyjściowy składa się z potężnych podwójnych diod i jednej wspólnej katody. Ich cechą jest szybka akcja. Ponieważ ich zadaniem jest prostowanie prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości, proste diody nie mogą sobie z tym poradzić. Ich prędkość zamykania i otwierania jest zbyt niska, co pociągałoby za sobą przegrzanie i szybki rozkład. Gdy diody wyjściowe ulegną uszkodzeniu, muszą zostać zmienione na szybkie. Oni, jak zwykle, są montowane na grzejniku.

Podczas włączania falownika spawalniczego kondensatory elektrolityczne są ładowane. Natężenie tego prądu jest na początku bardzo duże i może spowodować przegrzanie i uszkodzenie diod prostowniczych. Aby tego uniknąć, stosuje się schemat "miękkiego startu". Jego głównym składnikiem jest rezystor 8-watowy. Właśnie to jest ogranicznikiem prądu podczas uruchamiania urządzenia.

Po zakończeniu ładowania kondensatorów i rozpoczęciu normalnej pracy urządzenia, styki pola elektromagnetycznego są zamknięte. Następnie rezystor nie uczestniczy w pracy, prąd przepływa przez przekaźnik.

Powrót do spisu treści

Zalety i wady inwerterów spawalniczych

Zalety danego sprzętu:

Klasyfikacja falowników spawalniczych

Klasyfikacja falowników spawalniczych.

  • wysoka wydajność;
  • wysokiej jakości szew;
  • małe wymiary i waga w porównaniu z transformatorem mocy;
  • przy spadkach napięcia w sieci falownik będzie miał stałe wskaźniki jakości;
  • wysoka sprawność (około 90%);
  • niskie iskry podczas spawania;
  • proces przebiega płynnie;
  • minimalne straty podczas produkcji.

Ten sprzęt spawalniczy ma wady. Kosztuje więcej niż transformator. Inverter boi się kurzu. Dlatego konieczne jest demontaż i oczyszczenie go z pyłu 2 razy w roku. Jeśli jest używany często (podczas budowy, w pracy), czyszczenie powinno być przeprowadzane częściej. Nie wszystkie urządzenia mogą pracować przy temperaturze powietrza poniżej -15 ° C. Wszystko zależy od komponentów instalowanych przez producenta.

Inwerter spawalniczy składa się z szeregu łańcuchów, które kontrolują, regulują jego działanie i chronią przed czynnikami zewnętrznymi.

Wszystko to jest niezbędne do sprawnego działania.

Dodaj komentarz